26米旋流井降水施工组织设计解析

1、秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩91工程概况1.1概述首钢京唐公司一期二部炼钢连铸主厂房 26m漩流井的围护结构采用1000mm厚地下连续墙，地下连续墙直径 28.2m,深45.0m。1.2设计1、墙厚：1000mm;墙深：45.0 m;2、地连墙平面尺寸为圆形，中心线周长：约 88.55 m,分18幅施工;3、 砼强度等级：导墙：C25 ;地连墙：C35 (S10);4、垂直度：小于1/300;5、接头形式：锁口管；6、其它见设计图。1.3编制依据本次基坑降水设计主要依据以下技术法规和参考资料:首钢京唐公司 26m漩流井地下连续墙结构设计，中冶京诚工程技术 有限公司；建筑地基基础设

2、计规范(GBJ 50007-2002);岩土工程勘察规范(GB50021-2001);建筑基坑工程技术规范(YB9258-97);建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98； 建筑基坑支护技术规程(JGJ 120-99)；(7)抽水试验规程(YSJ215-98, YBJ15-89);秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件 栩燕盛岩刘建航等主编基坑工程手册，中国建筑工业出版社，1997年4月； 黄运飞编著深基坑工程实用技术，兵器工业出版社，1996年11月;(11)龚晓南主编深基坑工程设计施工手册国建筑工业出版社998年 7月； 赵志缙，应惠清主编简明深基坑工程设计施工手册中国建筑工业出版

3、社;(12)工程测量规范(GB50026-93);(13)现场临时用电安全技术规程(GBJ46-88);圍建筑机械使用安全技术规程(GBJ33-2001);(15)现场临时用电安全技术规程(GBJ46-88);(16)建筑机械使用安全技术规程(GBJ33-2001);(17冲华人民共和国工程建设标准强制性条文有关内容。2场地工程地质条件 2.1工程地质条件本次设计主要参考首钢京唐钢铁联合有限公司一期二部炼钢连铸主厂房26m漩流井工程的岩土工程勘察报告和设计图纸，涉及本工程主要地层为层吹填砂、层细砂、层细砂、2层粉质粘土、3层粉土、层粉质粘土和层 粘土，各层土的岩性特征如下:层吹填砂：灰褐色；均

4、粒，次棱角状，含碎贝壳，饱和；层厚 3.1m，抽砂填海形成;层细砂:灰色，松散-稍密，饱和，长石-石英质，含少量贝壳碎片，颗粒呈圆形，均粒,层间夹粉质粘土、粉土;层细砂:灰色，中密-密实，饱和，长石石英质，含少量贝壳碎片，颗粒呈 圆形，均粒，层间夹粉质粘土、粉土，含有机质，局部夹贝壳碎片层，碎片含量秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件 栩燕盛岩大于50% 2层粉质粘土：灰-灰黑色，软塑，含有机质、贝壳碎片，有腥臭味，有粘 土、粉砂夹层，局部可见灰绿色的条纹。无摇震反应，稍有光滑，干强度和韧性 中等。3层粉土：灰-灰黑色，中密密实，饱和，含有机质、贝壳碎片，有腥臭 味，夹粉砂、粉质粘土薄层，呈互

5、层状。摇震反应迅速，无光泽反应，干强度和 韧性低。层粉质粘土：灰-灰黑色，软塑可塑，含有机质、贝壳碎片，有腥臭味， 有粘土、粉砂夹层，局部可见灰绿色条纹，无摇震反应，稍有光滑，干强度和韧 性中等。 层粘土 ：灰黄-黄褐色，可塑，含少量有机质、贝壳碎片，有腥臭味，与第 3层粉土呈互层状，局部可见灰绿色条纹。无摇震反应，光滑，干强度和韧性高。 层细砂：灰黄灰褐色，密实，饱和，长石-石英质，含云母，磨圆度较好,均粒，层间夹粉土。本次勘探揭露层厚为0.40-27.90m,普遍分布，该层大部分未穿透。2.2区域气象概况唐山市位于我国华北地区东北部，地处燕山山脉南部属暖温带大陆季风气候。冬季严寒，最低气温

6、出现在1月份，极值达-21 C，平均气温为-5.7C ;夏季炎热, 最高气温出现在7月份，极值达38.9C，平均气温为25.7C ;多年平均气温为107C。全年无霜期为180天；近20年的最大冻结深度为720mm。本区多年平均降水量为593mm;降水量集中于7、8月份；最大积雪厚度为200mm。多年平均蒸发量1648.3mm。多年平均相对湿度为 49%80%。秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件 栩燕盛岩本区的主导风向受季风控制，冬季多东北风，夏季多西南风；最大风速为东 北风，风速达20 m/s。3降水设计3.1水文地质条件该场地主要地下水类型为潜水-承压水，潜水含水层主要为层、层，层 细砂为

7、承压水。地下水补给来源主要为大气降水和侧向径流，并受潮汐影响。本 次设计取上部含水层层、层渗透系数为K=1.0m/d进行计算。地下水水位埋深 为5m,水位年变化幅度1.00m左右。3.2基底抗突涌稳定性验算根据基底设计标高和场地土层的空间分布， 拟建建筑基础将坐落在层粉质粘土层的顶部，基坑开挖后的层及以下隔水层剩余厚度约11.6m，根据建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）附录W “基坑底抗渗流稳定性验算”的公式:Y(t+ t) Pw1.1式中Y透水层以上土的饱和重度（kN/m3）。t+ t透水层顶面距基坑底面的深度（m）。按平均11.6m取值;Pw-含水层水压力（kPa）。按年平

8、均最高水位取值;(20X3.8+20.2 X.8) -(39.5 X0) =0.591.1不满足规范要求，故必须通过降低下层地下水的水头压力至地面19.17m以下，以保证基坑底抗渗流稳定性的要求，以防止基坑突涌。秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩3.3降水方案根据场地水文地质条件和类似工程的降水经验，采用无砂水泥管井方案是合 理的。3.4降水井深度降水井深度采用建筑与市政降水工程技术规范（JGJ/T111-98）中的6.2.3式计算公式:Hw=H wi+Hw2 +Hw3 + Hw4 + Hw5 + Hw6式中 Hw降水井深度（m）;Hw1-基坑深度(m), HW1=28.3m;Hw2降

9、水水位至基坑底的深度(m)，Hw2=2.5m;水力坡度，取i=1/10;r。基坑等效半径或井间距;ro=O.564V F=16.99m;Hw3ir 0=1.7m;Hw4-降水期间水位变幅（m）.Hw4=1.0m;Hw5 降水井过水长度（m）, Hw5=1.0m;Hw6 沉砂管长度(m), Hw6=6.0m;Hw=28.3+2.5+1.7+1.0+1+6=40.5(m)考虑到承压水顶面为40.0m左右，本次降水井深度采用 Hw=50m和35m，间隔分布。秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩3.5涌水量单井涌水量单井涌水量按建筑与市政降水工程技术规范(JGJ/T111-98中6.4.5-1式

10、计算:q=24ld/ a式中 q单井出水量(m3/d);d过滤器外径(mm), d=400mm;l过滤器淹没段长度(m)，取l=1.0m;a 与含水层渗透系数有关的经验系数，a =130;q=24Xl.O 400 - 130=73.8(m3/d)总涌水量按上部潜水与下部承压水的涌水量之和计算。总涌水量按抽水稳定后的涌水 量。潜水完整井出水量公式为Q=1.366K(2H-S)S/(lgRo-lgro)承压水完整井出水量公式为Q=2.73KMS/(lgRo-lgro)式中Q总涌水量(m3);M 承压含水层厚度(m);K渗透系数(m/d)，上层潜水K=1.0m/d，下层承压水 K=1.1m/d;H-

11、潜水含水层厚度(m);上层潜水H=18.3m，下层承压水H=10 m;秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩S-静止水位与设计降低水位之差即水位降深(m);上层潜水S=18.27m,下层承压水 S=18.27m;R-影响半径(m); R=2SVKH，上层潜水R=156.4m,下层承压水转潜水 R=121.19m;R0-基坑范围内的应用半径(m);上层潜水R0=R+r0=173.39m;下层承压水 Ro=138.18m;上层潜水Qi：Qi = 1.366 X.O X8.3-18.27) 1&27- (Ig173.39-lg16.99)= 453.4542m3/ d下层承压水Q2：Q2=2.7

12、3 X.1 X0X8.27-(lg138.18-lg16.99)=602.7432(m3/d)基坑总涌水量：Q=Q1+Q2=453.4542+765.478=1056.197m3/d3.6降水井布置基坑周边所须井数为:N=kQ/q式中N所需井数;Q-总涌水量(m3/d);q单井出水量(m3/d);k保险系数，取k=1.1 ；N=1.1 X 1056.197-73.8=15.74考虑到降水初期，涌水量较大，为了加快降水进程，本次设计取N=20 口。为加快降水速度，中间设观察井 3 口，井深35m，前期用于抽水，后期用于观测秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩水位。详见附图1。由于没有水文地

13、质参数且地层条件不详，上述水量计算仅作参考。根据周边 降水经验，总用水量在1500 m3/d以内，单井出水量应在70100 m3/d。3.7降水效果及影响范围水位降深本次设计计算公式采用稳定流潜水完整井公式，计算如下:QSr=H-H2-lgR-lg（r 1.甘3 .Q/n1.366K为说明两层地下水的降水效果，本次设计对上层潜水和下层承压水分别进行 了计算。计算结果显示：由于-层隔水层的存在，会涉及到上层潜水疏不干的 问题，但此时水位已降至隔水层以下，水头已无压力。水位降深计算结果详见附 图2。由附图2可知水位降深完全满足规范及施工要求。抽水引起的地面沉降沉降计算公式采用岩土工程勘察规范（GB

14、50021-94）附录七中（附7-2）式 进行计算，基坑外地面沉降的计算中，对上层潜水和下层承压水分别进行了计算, 地面的沉降为两层沉降之和，中间隔水层不参与沉降计算。实践经验证明，深层 含水层（组）中进行井点降水对周边环境的影响是很小的。由于降水引起的承压 水头降落漏斗的坡度平缓，以及第层粘土的硬塑状态等性质，深层井降水所引 起的不均匀沉降可以忽略不计，不会影响建（构）筑物的安全性。沉降计算公式采用: 栩秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩Sw二Ms艺 T i ( hi/Esi)式中 Sw由于降水引起的地面沉降值（mm）;Ms-沉降计算经验系数（取1.0）; （T i -水位下降引起的

15、各地层有效应力增量（Kpa）; hi -受降水影响的各地层厚度（m）;Esi -各地层的压缩模量（Mpa）;计算参数见地质勘察报告，计算结果详见附图3。n计算的地层层数。由附图3可以看出：含水层抽水引起的地面沉降坡度远小于2%。，不会对一般建筑物造成危害。3.8排水系统排水系统由集水池、沉淀池和300水泥排水导管组成，最终排到附近雨水管网中。4技术措施降水技术措施分布在成井和洗井的全过程中。成井过程中，采用两次成井的方 法，第一次采用小钻头成孔后，淘出孔内的浓泥浆，加大钻头后进行扩孔，并及时 淘出孔内泥浆。尽量减少成井过程中泥浆堵塞上层地下水的过水通道；成井质量好 坏的另一因素是填砾，填砾质量

16、的好坏直接影响成井质量。首先采用合格合理粒径 的填料，其次在填料前首先将水管放入井底，边放水将井内的混水返出，边填滤料 将填砾中的细小颗粒及泥土返出;秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩成井质量的另一方面是成井外形，为使过滤管位于成孔的正中间，在底节和中 间井管的四周固定三块10cm厚的木块，保证井管居中，井管间用竹片固定，防止井 管错位而影响使用;5质量保证措施降水工程的质量主要取决以下几个方面：第一，完整、完善的降水设计；第 二，完善的施工技术；第三，严密的管理系统；第四，严肃认真的工作态度；第 五，科学严密的验收体系。针对上述特点，我公司制定了严密的质量保证措施, 摘抄如下:降水设

17、计的依据尽量使用现行规程规范中的计算公式和理论，对无依据无 实践和地层不清楚的经验公式等绝对不允许在设计中使用，若有可能尽量列举相 同地层或相近地层的成功和失败的经验;降水设计必须经过公司三级审核，集思广益，充分显示集体的综合实力;设计尽量采用完善的施工方法和工艺，对有争议的工艺和流程一律不准采 用;成井过程中有专人负责，把好各成井环节，并有详细记录，记录下各环节 的进尺、返浆、下管、井管固定及填砾的详细情况;抽水过程的管理设专人负责，每天在固定时间进行水位和水量的观测，该 项目的负责人必须每天会同工程有关负责人及沉降观测负责人对水位水量问题进 行研究，杜绝因抽水引起水位巨变而影响周边的环境和

18、降水工程的质量;项目负责人每天对降水记录进行查看和检查，发现问题及时通知降水负责 人；秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩项目开始前和项目进行中对降水负责人和有关人员进行岗位和质量教育, 加强参加人员的岗位和质量意识，保证降水工程顺利进行;设有备用电源，防止临时停电时间过长造成地下水上升，威胁基坑安全。6应急预案为保证施工现场，各施工工序的顺利进行及施工现场可能出现的问题，做以 下应急方案:电是降水工程的命脉，如断电将会给整个工程带来损失，为确保正常供点, 我单位将75KW发电机1台和柴油泵2台备用在工地。同时，我们在施工过程中,甲方有义务提前12小时以上准确的通知我们关于停电的消息。我

19、们也好做充分的 准备工作。在成井时，遇地下电缆、管道及通讯设施，应挖探坑，准确找到地下障碍 物的位置，从而适当移动井的位置;由于雨季施工，降水频繁，会造成基坑集水，边坡不稳定，给施工带来危 险；针对上述问题：施工现场应存放几台备用抽水泵，解决基坑集水；预先买好 草袋和毛硝，防止塌坡。在降水过程中，经常会有别的施工队伍不小心将我们的电缆或排水系统破 坏，为施工安全顺利进行，甲方应协调双方迅速解决。7安全生产文明施工7.1安全生产安全生产制度摘抄如下:秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩 全体人员要树立安全第一的思想，遵守施工程序和操作规程，严禁蛮干; 进入施工现场要佩带安全防护用品; 定期

20、对全员进行安全教育，工长、班组长及技术人员同时担当安全员，负 责安全监督、检查，发现问题及时解决; 所有用电设备的安装、拆卸和维修符合现行规程规范的要求， 且必须由电 工完成，其他人员不得随意动手，严防触电; 开挖现场机械、车辆较多，当班人员严守岗位，不得随意脱岗；歇班人员 不得随意进出施工现场，以防发生安全事故或影响生产;夜班光线较差，各岗位人员更要注意安全；工人应相互提醒和监督，技术 人员和工长务必担当起安全员的职责; 严禁厂内使用明火，不准在床上吸烟，个人和集体均应注意防火;大家共同遵守安全条例，相互提醒，相互监督，共同遵守。7.2文明施工文明施工制度摘抄如下: 教育全体施工人员树立文明

21、施工新风和严肃认真的工作态度，严禁蛮干;施工人员进入施工现场前和进入后及时进行文明生产教育，所有人员不得 乱扔杂物，乱倒饭菜，不得随地大小便，未经有关人员同意，不得乱动工地内的 任何物品; 施工人员工作期间不得酗酒和赌博，不得打架斗殴，同事间、工友间及领 导与下属间互敬互爱，形成和平相处的友好环境; 全体施工人员要注意爱护花草树木，保护公共设施。秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩8进度计划保证措施为使进度计划能顺利付诸实施，特制定如下保证措施:为使工期达到最短，首先降水井成井和排水管道的修砌同时进行;互不干扰的工序同时展开，平行进行;增加设备及人力，提高劳动生产效率;搞好劳动组织，分工

22、负责，以防窝工;搞好计划安排，及时采购备品备件9企业业绩1999年9月至10月，承担了金屋花苑2号高层住宅的基坑降水开挖工程，该 工程和1号高层住宅相比，取消了堵水帷幕节省了100多万元投资；1999年12月至2000年4月，承担了金屋花苑地下车库的降水开挖工程;1999年12月至2000年5月，承担了秦皇岛市房地产交易中心的基坑降和开挖工程，该工程取消了原来的钻孔灌注桩的护坡方案，节省资金近百万 元;2000年9月至2001年7月，秦皇岛市金辉综合楼基坑降水开挖工程;2002年8月10月，秦皇岛市亿丰房地产公司开发的太阳城 1号楼基坑降 水与护坡；(6) 2001年11月2002年8月，秦皇

23、岛市交通房地产公司开发的欧雅花园13号楼和地下车库基坑的降水护坡；2002年4月8月，秦皇岛市世嘉房地产公司茗庭小区地下车库的降水与垂直支护 工作;秦皇岛市燕盛岩土工程有限公司技术文件燕盛岩2003年4月7月，建材学院图书馆基坑工程降水与护坡；2003年5月7月，秦皇岛市万基钢管厂铣管机基坑降水、护坡与开挖;2003年9月12月初，旭硝子公司秦皇岛市工厂地槽、碎玻璃槽、软水池和沉淀池的降水和护坡；(11) 2003年 10月-2004年6月，秦皇岛市美雅花园6#、7#楼及地下车库基坑降水与护坡;(12)(13)(15)2003年12月2004年3月，秦皇岛市中房星苑地下车库的降水与护坡；200

24、3年12月2004年7月，天洋新城5#、6#和 7#高层住宅楼基坑降水与护坡;2004年4月2004年8月，秦皇岛市港瑞大厦基坑降水与护坡；2004年4月2004年11月，秦皇岛市东港路立交桥和道路 U型槽工程基 坑降水与护坡；2004年7月2004年10月，燕海新居1 #搂地下车库基坑降水；2004年9月2005年6月，山海关家惠小区地下人防基坑降水；(16)(17)(18)2004年4月9月，秦皇岛市宏扬地产桥东里地下车库基坑降水与护坡;17(19)(20)2004年9月2004年11月，秦皇岛市海安里27栋搂基槽降水;2004年9月2005年10月，秦皇岛市嘉远大厦基坑工程；(21) 2004年11月2005